Faszination Chemie - FChO

Aus den Projekten - Schnupperpraktika
Verbesserungen eines Syntheseverfahrens zur Herstellung
von Lochleitern. Dabei sollen die Toxizität der Vorstufen
gemindert und zugleich die Ausbeute erhöht werden. Nach
einem Erfolg im letzten Jahr werden nun Scale-up-Versuche
unternommen. Zugleich werden in den physikalisch-
chemischen Laboren unterschiedliche Parameter der Solarzellen/OLEDs/Transistoren
wie Auftrageverfahren, saubere
Arbeitsbedingungen (z. B. durch möglichst wenige Arbeitsschritte),
Materialien, Schichtdicken, Schichtstrukturen (wie
etwa deren Beeinflussung durch Tempern, unterschiedlich
lange andauerndes Photovernetzen oder das Herstellen
von Nanoschäumen) und Verkapselungsstoffe (wie
beispielsweise unterschiedliche Zweikomponentenkleber)
zum Schutz sauerstoffempfindlicher Bauteile optimiert.
Dabei kommen im gesamten Arbeitsprozess viele
verschiedene Verfahren zum Einsatz. Durch das
Schneiden und Vorlagen-Ätzen ITO (Indiumzinnoxid)beschichteter
Glasscheiben entstehen Substrate,
die nach einem aufwändigen Reinigungsverfahren
mit abschließender Ozonisierung mittels Spincoating
(oder, seltener, durch Sprüh- oder Aufdampfverfahren)
mit organischen Schichten und daraufhin mit der
aufgedampften metallischen Schicht versehen werden.
Werden alle Schichten eines Bauteils aufgedampft, so
geschieht dies mittels Laborautomatik in einem einzigen
Arbeitsgang. Bei der Synthese und Auswahl geeigneter
Materialien wird auch auf die Massenspektrometrie, die
Photometrie und Quanteneffizienzausbeute-Bestimmung
(bei Fluoreszenzmessungen) zurückgegriffen. Der
Auswertung der Ergebnisse dienen Rasterelektronen-
mikroskopie und EDX (energy dispersive X-ray spectroscopy,
energiedispersive Röntgenspektroskopie).
Nach einer theoretischen Einführung durfte ich im Labor
für organische Synthesen assistieren (DC-Reihen, Massen-
spektren etc.) und später im Glovebox-Labor einige OLEDs
unter Anleitung selbst herstellen.
Mit der Oberflächenplasmonresonanz befassen sich sowohl
Physiker als auch Chemiker im AK. Zum einen wird hier
Grundlagenforschung betrieben; gesucht wird nach einem
Laserfarbstoff, welcher sich von außen aufpumpen ließe
und dabei nach innen Licht einer Wellenlänge abstrahlen
würde, welche dazu geeignet wäre, die Ausbreitung der
Oberflächenplasmonresonanz aufrecht zu erhalten. Ein
weiterer Wissenschaftler beschäftigt sich mit
angewandter Forschung auf diesem Gebiet. Er bemüht
sich um die Entwicklung und Optimierung von Bio-/
Chemosensoren auf der Grundlage der Oberflächenplasmonresonanz.
Das Prinzip beruht darauf, dass die
Effizienz der Umwandlung eingestrahlter Lichtenergie
in Oberflächenplasmonresonanz von der an die Metallschicht
gekoppelten Schichtdicke abhängig ist. Konkret soll das
Verfahren zur Herstellung monomolekularer selbst-
organisierender Rezeptorschichten auf Temperatureinflüsse
beim Drucken hin untersucht, verstanden und optimiert
werden. U. a. sollte dadurch die aufwändige Säuberung
20
nach dem Bedrucken entfallen. Zur Aufnahme der
Ergebnisse wird ein Ellipsometer eingesetzt.
Ein weiteres interessantes Forschungsgebiet, in welches ich
reinschnuppern durfte, ist die Herstellung von Nanopulvern
mittels eines bisher wenig untersuchten Verfahrens zur
Herstellung von Nanotropfen. Hier durfte ich im Reinraum am
„Mask-Aligner“ arbeiten (der die Maske über einer zu bestrahlenden
Probe ausrichtet), sowie Viskositätsmessungen durch
Schwingungssensorik bei Vibrationsanregung mitverfolgen.
Die Holographie schließlich ist ein Forschungsbereich,
der etwas abseits der Themenschwerpunkte des Arbeits-
kreises liegt. Grundlegende Forschungsaufgabe ist die Suche
nach geeigneten Speichermaterialien, die eine hohe
Durchschlagsfestigkeit aufweisen und bei möglichst kleinen
Spannungen pro Flächeneinheit eine vollständige interne
Beugung ermöglichen. Momentan treten allerdings noch
viele Schwierigkeiten bei der Entwicklung aussagekräftiger
Messtechniken und einfacher Substratherstellungsverfahren
auf. Ich hatte die Möglichkeit, bei der Substratherstellung
zu helfen und anschließend die Hologramm-Erstellung
und Effizienzauswertung mit Hilfe von „Log-Ins“ im Laser-
Labor zu verfolgen. Dabei wurde auch ich der Schwierigkeiten
durch mangelnde Reproduktivität der Ergebnisse und Probleme
mit der Messtechnik gewahr.
Kurz durfte ich auch die Cyclovoltammetrie, welche zur
Aufklärung von Reaktionsmechanismen eingesetzt wird,
kennen lernen.
Jeden Tag wurde ich neuen Betreuern zugewiesen, wodurch
ich mich täglich mit neuen Themen und Fragestellungen
konfrontiert sah. Dadurch erlebte ich eine spannende
Vielfalt an Schwierigkeiten und Rätseln, wenngleich ich
wahrnahm, wie viel Geduld die Auswertung nicht enden
wollender Messreihen erfordert. Insgesamt war das
Praktikum eine lehrreiche und sehr wertvolle Erfahrung, die
ich nicht missen möchte.
P.S.: Leider kann ich in meinem Bericht nicht näher auf die
Forschungsfragen eingehen, da ich der Verschwiegenheitsverpflichtung
unterliege.
Johannes Glöckler (Uni Duisburg-Essen)
In meinem Praktikum habe ich kein bestimmtes Thema
bearbeitet, sondern verschiedenste Sachen gemacht, um
einen Einblick in das organisch-präparative Arbeiten und in
die instrumentelle Analytik zu erhalten.